數(shù)電習(xí)題答案(1)課案

1、習(xí)題答案第一章數(shù)制和碼制1. 數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)各有什么特點(diǎn)？答：模擬信號(hào)一一量值的大小隨時(shí)間變化是連續(xù)的。數(shù)字信號(hào)一一量值的大小隨時(shí)間變化是離散的、突變的(存在一個(gè)最小數(shù)量單位)。2. 在數(shù)字系統(tǒng)中為什么要采用二進(jìn)制？它有何優(yōu)點(diǎn)？答：簡(jiǎn)單、狀態(tài)數(shù)少，可以用二極管、三極管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)對(duì)應(yīng)二進(jìn)制的兩個(gè)數(shù)。3. 二進(jìn)制：0、1;四進(jìn)制：0、1、2、3 ;八進(jìn)制：0、1、2、3、4、5、6、7;十六進(jìn)制： 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。4. (30.25)10=( 11110.01)2=( 1E.4)16。 (3AB6)花=(0011101010110110)2=(

2、35266)8。(136.27)10=( 10001000.0100) 2=( 88.4) 16。5. B E6. ABCD7. (432.B7) 16=( 010000110010. 10110111) 2=(2062. 556) 8。8. 二進(jìn)制數(shù)的1和0代表一個(gè)事物的兩種不同邏輯狀態(tài)。9. 在二進(jìn)制數(shù)的前面增加一位符號(hào)位。符號(hào)位為0表示正數(shù)；符號(hào)位為1表示負(fù)數(shù)。這種表示法稱(chēng)為原碼。10. 正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號(hào)位按位取反。11. 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為它的反碼在最低位加1形成。12. 在二進(jìn)制數(shù)的前面增加一位符號(hào)位。符號(hào)位為0表示正數(shù)；符號(hào)

3、位為1表示負(fù)數(shù)。正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號(hào)位按位取反。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為它的反碼在最低位加1形成。補(bǔ)碼再補(bǔ)是原碼。13. A :(+1011)2的反碼、補(bǔ)碼與原碼均相同：01011;B: (-1101)2的原碼為11101,反碼為10010, 補(bǔ)碼為10011.14. A: (111011)2的符號(hào)位為1，該數(shù)為負(fù)數(shù)，反碼為100100,補(bǔ)碼為100101. B: (001010)2的符號(hào)位為0，該數(shù)為正，故反碼、補(bǔ)碼與原碼均相同：001010.15. 兩個(gè)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)相加時(shí)，和的符號(hào)位是將兩個(gè)加數(shù)的符號(hào)位和來(lái)自最高有效數(shù)字位的進(jìn)位相加，舍棄產(chǎn)生的進(jìn)位得

4、到的結(jié)果就是和的符號(hào)。+3的補(bǔ)碼000011, +15的補(bǔ)碼 001111,和為 010010; +9 的補(bǔ)碼 01001, -12 的補(bǔ)碼 10100,和 11101.16. (100001000) bcd= ( 108) d= (6C) h= ( 01101100) b。17. A18. A19. 常見(jiàn)的十進(jìn)制代碼有 8421碼，2421碼，5211碼，余3碼，余3循環(huán)碼；前3種碼從左 到右每一位的1分別用碼的權(quán)值表示；余 3碼的權(quán)值為8、4、2、1;余3循環(huán)碼相鄰的 兩個(gè)代碼之間僅有一位的狀態(tài)不同。20. 計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上的按鍵是ASCII 碼。1000100 1011000 1011000

5、 1011001.(參見(jiàn)教材 P15表1.5.3)71習(xí)題答案第二章邏輯代數(shù)基礎(chǔ)1. 二值邏輯是指只有兩種對(duì)立邏輯狀態(tài)的邏輯關(guān)系。如門(mén)的開(kāi)、關(guān)等。二值邏輯中的正邏輯指有1表示高電平，開(kāi)關(guān)閉合等有信號(hào)的狀態(tài)，0表示低電平，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)等無(wú)信號(hào)狀態(tài)；負(fù)邏輯則正好與正邏輯相反。2. 見(jiàn)教材P22-23。3. 正邏輯與、或、非運(yùn)算的真值表：與或非ABY000010100111Ay000011101111to負(fù)邏輯 與、或、非運(yùn)算的真值表：與或非ABY1111010110004. 連續(xù)異或1985個(gè)1的結(jié)果是1.5. D6. 奇數(shù)7. 18. A9. AABY11100D10000toQ10. 邏輯函數(shù)F二

6、A( B C)*1的對(duì)偶函數(shù)Fd =( A +BC )，反函數(shù)F： (A BC )o11. 邏輯函數(shù)的表示方法有：真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯電路圖、時(shí)序圖和卡諾圖等五種 形式。12. 用標(biāo)準(zhǔn)積之和表示，則F (A, B, C, D )=(ABC +ACD +ABD +BCD+ ABCD )=Dm (7, 11, 13, 14, 15)。用標(biāo)準(zhǔn)和之積表示，則 F (A, B, C, D )= nM (0,1,2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12)。13. n個(gè)變量分別有2 n個(gè)最小項(xiàng)和最大項(xiàng)。14. A C D三項(xiàng)15. nM (3, 5, 7, 11, 13, 14, 15)D

7、m(O, 1,2, 4, 8, 10, 12)16. F 負(fù)(A, B, C )= Em( 0, 3, 5, 6)17. 最簡(jiǎn)與或表達(dá)式為：A B ;最簡(jiǎn)或與表達(dá)式：A， B18. A BC AC B C的最小項(xiàng)之和表達(dá)式為：丫二 ABC ABC ABC ABC 二 m3 m5 m7 g = m(1,3,5,7)Y = AB C的最大項(xiàng)之積表達(dá)式為：Y =(A B C)(A B C)(A B C)八 M (0,2,6)丫二AB BC AC的與非-與非表達(dá)式為：Y =(AB) (BC) (AC)丫二AB C B 的或非-或非表達(dá)式為:丫 =ABC BCJ ABC ABC ABC 丫 =BC BC

8、 AB 或 Y#BC BC AC丫 = (Y ) = B C)(B C)(A B) =(B C)(B C)(A B) =(B C) (B C ) (A B)19.丫二 AB B A B二 AB BY = ABD AB CD AC DE A丫二 ABCD ABD ACD 二 AD(BC B C)二AD(C C)二 AD丫二 AC ABC二 A(C BC C二 A( CBl q A=AC A B ACACD C DAD DDC DA CD丫二 AC BC AB=AC B(A C )=AC (AC) B=AC B丫 =AB C A B C=AB C (ABC)=120.卡諾圖的幾何相鄰性包括的三種情

9、況：相接相鄰、相對(duì)相鄰、相重相鄰。小方格相連(有公共邊)則相鄰 對(duì)折重合的小方格相鄰循環(huán)才目鄰21.Y 二 AB AC BC CD二 AB C DY=ABC A B A D C B=B C DY 二 A B AC B C =AB ACY = AB A C C D D二 AB A C DL(A,B,C,D)j m(0,13,14,15) d(1,2,3,9,10,11)二 A B AD ACL(A,B,C,D)八 m(0,1,2,5,6,8,9,10,13,14) = C D CD B DF(A,B,C,D)八 m(0,2,4,6,9,13) d(1,3,5,7,11,15) = A D第三章門(mén)

10、電路一、填空1. 用以實(shí)現(xiàn) 基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算的單元電路稱(chēng)為門(mén)電路。2. 常用的門(mén)電路在邏輯功能上有與門(mén)、或門(mén)、非門(mén)、與非門(mén)、或非門(mén)、異或門(mén)等幾種。3. 正邏輯是指 以高電平表示邏輯 1,低電平表示邏輯 0。4. 負(fù)邏輯是指 以低平表示邏輯1，高電平表示邏輯 0。5. 反相器的輸入特性是指從反相器輸入端看進(jìn)去的輸入電壓與輸入電流的關(guān)系。6. 反相器的輸出特性是指從反相器輸出端看講去的輸出電壓與輸出電流的關(guān)系。7. 兩個(gè)0D與非門(mén)線與后，實(shí)際的邏輯關(guān)系是與或非 。8. 噪聲容限示意圖如下圖所示。反相器輸入為高電平時(shí)的噪聲容限公式是_Vnh =VoH(min) -ViH(min) _，低電

11、平時(shí)的噪聲容限公式是VNL=VlL(max) zVoL(max)_。1輸出八 RTP (Vcc9. TTL門(mén)電路的輸入端負(fù)載特性用公式表達(dá)為一 VBE1 ) 10.三態(tài)門(mén)的輸出是 高申，平、低電平和高阻態(tài) 二、輸入信號(hào)的高、低電平分別是5V和0V ,冃為3.3 k Q , R2為10 k Q , Rc為1 k Q , Vcc 為5V , Vee為-8V，三極管的B為20,飽和壓降與飽和導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻忽略。計(jì)算輸入高、低電平時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出電平。TVb= vVVeeRi + R=(ViV1 8 3.3)V13.3R R2Rl R23.3 1013.3k =2.5k當(dāng) W=Vil=OV 時(shí)，0+8vB

12、=(03.3)V=-2V13.3發(fā)射結(jié)反偏，三極管截止，ic=0,vo=Vcc=5V。當(dāng) Vi =Vih =5V 時(shí)，0+8vB =(03.3)V=-2V13.3VB -VBE1.8 -0.7ib -Rb2.5 103深度飽和時(shí)三極管的基極電流為1.Vcc5BS期小:Rc320 1 10滿足iB| BS，故三極管處于深度飽和狀態(tài)，Vo 0VA=0.44mAA=0.25mAo三、分析圖示電路的邏輯功能。答案：詳見(jiàn)教材P116四、輸入電壓波形如圖所示，試畫(huà)出電路的輸出電壓波形。 答案：五、已知圖中各門(mén)電路都是74系列門(mén)電路，指出各門(mén)電路的輸出是什么狀態(tài)。10 kQ答案：丫1為高電平；丫2為低電平；

13、Y3為低電平；丫4為低電平。六、74系列TTL與非門(mén)組成如圖電路。 試求前級(jí)門(mén)Gm能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)負(fù)載門(mén)？門(mén) Gm輸出高 電平Voh 3.2V，低電平Vol 0.4V，輸出低電平時(shí)輸出電流最大值 lLmax=16 mA，輸出高 電平時(shí)輸出電流最大值 IoHmax= -0.4mA ,與非門(mén)的電流Iil冬-1.6mA , 1舊w 0.04 mA。to答案：在滿足VolW 0.4V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為Ni1 OL(max)1 IL(max)161.6=100.42 0.04=5在滿足Voh3.2V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為1 OH(max) N2 pI IH(max)因此Gm最多能

14、驅(qū)動(dòng)5個(gè)同樣的與非門(mén)。七、上題中，若門(mén)均為 74系列TTL或非門(mén)，而其它條件不變，門(mén)的參數(shù)與上題相同，那么 前級(jí)門(mén)Gm能驅(qū)動(dòng)多少個(gè)負(fù)載門(mén)？答案：在滿足VlW 0.4V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為弘蘭匕隔)=52l|L(max)|2 .6在滿足Voh3.2V的條件下，求得可驅(qū)動(dòng)的負(fù)載門(mén)數(shù)目為N2蘭咕=5pI IH(max) 2 漢 .4因此Gm最多能驅(qū)動(dòng)5個(gè)同樣的或非門(mén)。八、計(jì)算圖中上拉電阻 Rl的阻值范圍。前級(jí)輸出門(mén)均為 74LS系列OC門(mén)，電源Vcc=5V, 輸出高電平Voh3.2V，輸出低電平 Vol 0.4V。輸出管截止時(shí)漏電流Ih 0.1mA，低電平 輸出時(shí)允許的最大負(fù)載電流 I

15、oL(max) =8 mA，后級(jí)負(fù)載門(mén)為 74系列TTL與非門(mén)，輸入電流Iil -0.4 mA , Iih w 0.02 mA。Rl的最大允許值為(max)CC OH 5=4. 0 9knIO H ml | H 30. 170. 0 2Rl的最小允許值為RlC C - V o L(m i771 O L ( m ax m 1:5一0. 4k=0. 68 klg- 3 0. 4故Rl的取值范圍應(yīng)為0. 6 8k K 3.2V，輸出低電平 Vol 0.4V。輸出管截止時(shí)漏電流Ioh 0.1mA，低電平輸出時(shí)允許的最大負(fù)載電流loL（max）=8 mA，后級(jí)的74系列TTL或非門(mén)，輸入電流Iil -0

16、.4 mA , llHw 0.02 mA ;后級(jí)的 74 系列 TTL 非門(mén)，輸入電流 llLw -0.4 mA, llH w 0.02 mA。答案：Rl的最大允許值為Rl的最小允許值為Rl(m a X)Vc c V O HnloH ml |5- 3. 220. 15k1 = 6 k0. 0 2Rl二Vc c - V O L(m i F)|_1O L (max 0 1;雹忙=5故Rl的取值范圍應(yīng)為o.7 7k蘭Rl 00UUJS o cA AlS 74HC14K(2) YsAl Ai+5|V Ao A】A2 Sj S2 S3釦 A】A2 S S2 S374HC138(1)74HC138(2)0

17、 Y2Y3Y4Y5 Y6Y7TTTTTTTT77 y f 77 戶(hù) nr/ 7* 7F 丁、Zi S 3 乙斗 久 5Y0Y1 Y2Y3 Y4 Y5 Y6Y,TTTTTTTT7F 7* 齊 7pF 70 pF官3 |。H乙也必口乙理憶厲七、分析圖示電路的邏輯功能。各輸出為1時(shí)，分別表示什么含義?I片 匚 竹 遼一北答案：根據(jù)邏輯電路圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式:=A(AB) = A(A B) = AB= (Y, Y3) =(AB A B)二 A B ABY二 B(AB)二 B(A B )二 A B此電路的邏輯功能為1位數(shù)值比較器。當(dāng) Yi=1時(shí)，表示二進(jìn)制數(shù) AB ;當(dāng)丫2=1時(shí)，表示二進(jìn)制數(shù) A=B ;

18、當(dāng)丫3=1時(shí)，表示二進(jìn)制數(shù) A1從巧uAoAY EUHt?-H o L 2 3 D D D DJT九、用3線-8線譯碼器74HC138和門(mén)電路產(chǎn)生如下函數(shù)。 用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)丫2。 = AC BC ABC ABC BCY3 =BC ABC答案： AC BC =ABC ABC ABC =m7 m5 gY - ABC ABC BC =ABC ABC ABC ABm1 m4 m7 m3Y3 二 B C ABC 二 ABC AB C ABm4 m0 m5令 A2=a Ai=b Ao=c 貝U Yo Y/ ； mm7丫1 = mb mb 葉二(mi mk m?)Y? =m m4

19、m7 mt = (mi m3 mu m)丫3 二 g m 叫=(m mu mk)$為121霞2 10 I 2 1- AAA s s s7 6 5 4 3 2 1 0 YYYYYYYYEY3當(dāng)用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)丫?時(shí)，令A(yù)?=A Ai=B Ao=C 貝 V Di=D3=D4=D7=1Do=D2=D5=D6=O0D0D! D2D3 D4D5 D6D7AoAt74HC151十、用4線-16線譯碼器74LS154和門(mén)電路產(chǎn)生如下函數(shù)。Y = ACD A BCD BC BCD答案：Y = AC D A B CD BC BCD = m3 m6 m7 m9 葉3 m14r r r r

20、r rr r=t3 ms 6 mb E4 E5)令 A3=A A2=B Ai=C Ao=D 貝y Yd Y)5 IT0 m15O I 2 J 4- 5 6 7 9 G U 2 5-4 5 yyyyyyyyyyvyvvm3S1龍十一、某工廠有三個(gè)車(chē)間和一個(gè)自備電站，站內(nèi)有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)X和Y。Y的發(fā)電能力是X的兩倍。女口果一個(gè)車(chē)間開(kāi)工，只起動(dòng) X即可；如果兩個(gè)車(chē)間同時(shí)開(kāi)工，只起動(dòng) Y即可；如果三個(gè)車(chē)間同時(shí)開(kāi)工， 則X和Y都要起動(dòng)。試設(shè)計(jì)一個(gè)控制發(fā)電機(jī) X、Y起動(dòng)和停止的邏輯電路。(1 )用全加器實(shí)現(xiàn)。(2 )用譯碼器實(shí)現(xiàn)。(3)用門(mén)電路實(shí)現(xiàn)，門(mén)電路種類(lèi)不限。答案：用E、F、G三個(gè)變量作為輸入變量分別

21、對(duì)應(yīng)三個(gè)車(chē)間，并設(shè)車(chē)間開(kāi)工為1,不開(kāi)工為0;X、Y兩個(gè)變量作為輸出變量分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，并設(shè)電機(jī)啟動(dòng)為1,停止為0。根據(jù)題意可列真值表:由真值表寫(xiě)出邏輯表達(dá)式：X 二 E F G E FG EF G EFGY = E FG EF G EFG EFG(1) 用全加器實(shí)現(xiàn)輸入E 押 G輸出X Y0 0 00 00 0 11 00 I 01 00 1 10 11 0 01 01 0 10 11 1 00 11 1 11 1令 CI = E A=F B=G 則 S=X CO=YG BECI CO工Y（2 ）用譯碼器實(shí)現(xiàn)。X 二 E F G E FG EF G EFG 二 mi mb m4（ml m2

22、 m m7）丫二 E FG EFG EFGEFG 二譏叫 m6二（譏譏 譏 m7）OOSH 龍2 M o I 2 3AAA s s s7 6 5 4 3 2 1 o YYYYYYYYA(3)用門(mén)電路實(shí)現(xiàn)，門(mén)電路種類(lèi)不限。令 Ab=E Ai=FAo=G 貝V丫0）丫7 m0 m7X 二EFG EFG EFG EFG 二G(EF EF) G (EF EF ) 二G(E 二 F) G(E 二 F)=E 二 F 二 G丫二 EFG EFG EFG EFG= G(E F EF ) EF(G G)二G(E二 F) EF第五章 觸發(fā)器1. 觸發(fā)器是能夠記憶一位二值信號(hào)的基本邏輯單元。2. 觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定的

23、狀態(tài)，可用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)碼_0和 丄（只要電源不斷電）。觸發(fā)器按其邏輯功能可分為_(kāi)RS觸發(fā)器、D_觸發(fā)器、遲觸發(fā)器、工觸發(fā)器等四種類(lèi)型。按觸 發(fā)方式可以分為：電平觸發(fā)、脈沖觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。3. 觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，通常用 Q端的輸出狀態(tài)來(lái)表示觸發(fā)器的狀態(tài)。4. 或非門(mén)構(gòu)成的SR鎖存器的輸入為3=1、R=0，當(dāng)輸入S變?yōu)?時(shí)，觸發(fā)器的輸出將會(huì)（C ）。（A）置位（B）復(fù)位（C）不變5. 與非門(mén)構(gòu)成的SR鎖存器的輸入為 S=0、R=0，當(dāng)兩輸入的0狀態(tài)同時(shí)消失時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為（D）（A）Q=0、Q=1（ B） Q=1、Q=0（ C） Q=1、Q=1（ D）狀態(tài)不確定6. 觸發(fā)器引入時(shí)鐘脈沖的目的

24、是（B ）A）改變輸出狀態(tài)（B）改變輸出狀態(tài)的時(shí)刻受時(shí)鐘脈沖的控制（C）保持輸出狀態(tài)的穩(wěn)定性7. 與非門(mén)構(gòu)成的SR鎖存器的約束條件是（ B）（a）S R = o （b）S R = 1（C）SR=o （d）SR = 18. 空翻”是指（A）（A）在時(shí)鐘信號(hào)作用時(shí)，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)隨輸入信號(hào)的變化發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)（B）觸發(fā)器的輸出狀態(tài)取決于輸入信號(hào)（C）觸發(fā)器的輸出狀態(tài)取決于時(shí)鐘信號(hào)和輸入信號(hào)（D）總是使輸出改變狀態(tài)9. JK觸發(fā)器處于翻轉(zhuǎn)時(shí)，輸入信號(hào)的條件是（D）（A） J=0 , K=0 （B）J=O , K=1（C） J=1 , K=0（D）J=1 , K=110. J=K=1時(shí)，JK觸發(fā)器的時(shí)

25、鐘輸入頻率為120Hz, Q輸出為（C ）（A ）保持為高電平（B）保持為低電平（C）頻率為60Hz的方波（D）頻率為240Hz的方波11. JK觸發(fā)器在CP的作用下，要使 Q*二Q，則輸入信號(hào)為（A）（A ） J=K=0（ B） J=1 , K=0（ C） J=K=Q （ D） J=0 , K=112. 下列觸發(fā)器中，沒(méi)有約束條件的是（ B）（A ） SR鎖存器（B）主從JK觸發(fā)器（C）鐘控RS觸發(fā)器13. 某JK觸發(fā)器工作時(shí)，輸出狀態(tài)始終保持為1,則可能的原因有（ACD ）（A）無(wú)時(shí)鐘脈沖輸入（B） J=K=1（ C） J=K=0 （ D） J=1 , K=014歸納基本RS觸發(fā)器、同步觸

26、發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。 答：（1）基本的RS觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)是在輸入信號(hào)S和R的全部作用時(shí)間內(nèi)，都能直接改變輸出端Q狀態(tài)。（2） 同步RS觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)是在 CP=1的全部時(shí)間內(nèi)，S和R的變化都將引起觸發(fā)器狀 態(tài)的相應(yīng)改變。（3） 主從觸發(fā)器的動(dòng)作特點(diǎn)是觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分兩步動(dòng)作：第一步，在CP=1的期間主觸發(fā)器接收輸入端的信號(hào)被置成相應(yīng)的狀態(tài)，從觸發(fā)器不動(dòng)。第二步，在CP的下降沿到來(lái)時(shí)從觸發(fā)器按照主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。因?yàn)橹饔|發(fā)器本身是一個(gè)同步RS觸發(fā)器，所以在 CP=1的全部時(shí)間內(nèi)輸入信號(hào)都將對(duì)主觸發(fā)器起控制作用。（4）邊沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)特點(diǎn)是觸發(fā)器的狀態(tài)僅取決于CP信號(hào)的上

27、升沿或下降沿到達(dá)時(shí)輸入 端的邏輯狀態(tài)，而在這之前或以后，輸入信號(hào)的變化對(duì)觸發(fā)器的狀態(tài)沒(méi)有影響。15.畫(huà)出由與非門(mén)組成的SR鎖存器輸出端 Q、Q的電壓波形，輸入端S、R的電壓波形如圖中所示。答案：y&豆；14ii li hP i1 1111111t111QQq rL_n*I 40H !1* W16. 畫(huà)出圖中由或非門(mén)組成的 SR鎖存器輸出端 Q、Q的電壓波形，其中輸出入端 S, R的電 壓波形如圖中所示。答案:IIV jl i ii|i1|iIb|iiill!1I|i11)11I1!t1H1P1i!1 1b1r111 q I： i4i1111 II 1 llk lI IiIK 13 /J!Il1

28、 II itIQ一!I1 i li巾11ii11111122. 已知上升沿觸發(fā)的 D觸發(fā)器輸入端的波形如圖所示，畫(huà)出輸出端Q的波形。若為下降沿觸發(fā)，畫(huà)出輸出端 Q的波形。設(shè)初始狀態(tài)為Q=0。答案:(b).23. 已知D觸發(fā)器各輸入端的波形如圖所示，試畫(huà)出Q、Q端的波形。答案:cpn一n一n一廠l 焉匕R II|I!i; IIII!In! ；!i1iU2； : ；，iiD4I I IM ； Ji iL_J IQ 4 L-U U q i n_n24. 如圖所示為邊沿 D觸發(fā)器構(gòu)成的電路圖，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)QiQo=00，確定Qo及Qi在時(shí)鐘脈沖作用下的波形。答案:因?yàn)?Do= QiDi= Qo所

29、以Qo= QiQi=Q即兩個(gè)D觸發(fā)器的輸入信號(hào)分別為另一個(gè)D觸發(fā)器的輸出信號(hào)，故在確定它們輸出端波形時(shí)，應(yīng)該分段交替畫(huà)出其波形。CPQ。Qi習(xí)題答案第六章時(shí)序邏輯電路1. 時(shí)序邏輯電路是指 任一時(shí)刻得輸岀信號(hào)不僅取決于當(dāng)時(shí)得輸入信號(hào)，而且還取決于電路原來(lái)得狀態(tài) 。時(shí)序邏輯電路具有 存儲(chǔ)和記憶 功能，而組合邏輯電路沒(méi)有這種功能。2. 按照存儲(chǔ)電路中觸發(fā)器動(dòng)作特點(diǎn)的不同，時(shí)序邏輯電路可分為同步 時(shí)序邏輯電路和異步 時(shí)序邏輯電路，而按照輸出信號(hào)特點(diǎn)的不同，又可將時(shí)序邏輯電路劃分為米利型和穆?tīng)栃蛢煞N。3. 用4級(jí)觸發(fā)器組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其無(wú)效狀態(tài)個(gè)數(shù)為（D ） oA.不能確定B. 10 個(gè)C. 8 個(gè)

30、D. 6 個(gè)4. 某時(shí)序邏輯電路的波形如圖所示，由此判定該電路是（B ）oA.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器B.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器C.移位寄存器12345678910ci_TL_rLrLrL_rL_rLn_rL_rL_rL）IIIIIIIICi ori oln oi oi_ri oiiL_oi_oi*i*a oi oitr o； ojrr o; oi oii ii*iio：oioioHijoio;oioioiiiij|Ii匕I：I：Jrrio5. 寄存器是用于寄存一組二值代碼的，移位寄存器除了具有寄存器的功能以外，還具有移位功能，移位功能是指在移位脈沖的作用下依次左移或右移o6. 由D觸發(fā)器組成的四位數(shù)碼寄存器，清零

31、后，輸出端Q3Q2QiQo=_0000_，若輸入端D3D2DiDo=1OO1，當(dāng) CP 有效沿出現(xiàn)時(shí)，輸出端Q3Q2QiQo=_1OO1_ 。7試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時(shí)序電路，時(shí)鐘方程省去。輸出方程：Y = XQ_! = X Q1驅(qū)動(dòng)方程：Ti=xe*Q。丁0 =1T觸發(fā)器的特性方程：Q* =T二Q將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程:Qt = Qt = X Q0 QiQ0 =T Q0 =1 Q0 = Q0列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表輸入X現(xiàn) q態(tài) Q次0態(tài) 輸出Y000011001101010111011001100110101000110011111101畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)

32、換圖和時(shí)序波形圖0/1cp-TLTLLn-TLL00時(shí)序圖由狀態(tài)圖可以看出， 當(dāng)輸入X = 0時(shí)，在時(shí)鐘脈沖CP的作用下，電路的4個(gè)狀態(tài)按遞增規(guī)律循環(huán)變化，即：00 T 0 10宀 1 00宀當(dāng)X= 1時(shí)，在時(shí)鐘脈沖 CP的作用下，電路的4個(gè)狀態(tài)按遞減規(guī)律循環(huán)變化，即:00宀 11T 10宀 01 t OOt 可見(jiàn)，該電路既具有遞增計(jì)數(shù)功能，又具有遞減計(jì)數(shù)功能， 是一個(gè)2位一進(jìn)制冋步可逆計(jì)數(shù)器。8.寫(xiě)出下圖電路的驅(qū)動(dòng)方程、特性方程和輸出方程。解：驅(qū)動(dòng)方程J _QK _1J1 Q3Ki I J2 = QiK2 = QiJ 3 = Q1Q2K3 = 1狀態(tài)方程.* Q1 = Q3 Q1= Q2 =

33、 Q1Q2 + Q1Q2 = Q1 Q2Q3 = Q1Q2 Q3輸出方程丫二Q3 9試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：該電路為異步時(shí)序邏輯電路。具體分析如下:(1)寫(xiě)出各邏輯方程式時(shí)鐘方程：CP 0= CP (時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā))CPi=Qo (當(dāng)FFo的Qo由0宀1時(shí)，Qi才可能改變狀態(tài))輸出方程:Z = Q0Q Q0 Q1各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程:Do 二 QoDr = Q1(2)將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入D觸發(fā)器的特性方程，得各觸發(fā)器的狀態(tài)方程:Qo = Do = Qo (CP由0宀1時(shí)此式有效)Q1 = D1 = Q1 （ Qo由0 t 1時(shí)此式有效）(3)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表現(xiàn)態(tài)輸出時(shí)鐘

34、脈沖S1a6*Z500111+t11100ot10010tf010000f(4)畫(huà)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序波形圖CPIQoQ1IZ(5)邏輯功能分析由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知：該電路一共有 照減1規(guī)律循環(huán)變化，所以是一個(gè)異步4個(gè)狀態(tài)00、01、10、11,在時(shí)鐘脈沖作用下，按4進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，Z是借位信號(hào)。10.輸入信號(hào)波形如圖所示，試畫(huà)出電路對(duì)應(yīng)的輸出Q2、Q1的波形圖。011試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解：屬同步時(shí)序電路，時(shí)鐘方程省去。驅(qū)動(dòng)方程：J1 =Q3& =1 J2 = QiK2 = Q1J3 = Q2K3 = Q2將各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程代入特性方程，即得電路的狀態(tài)方程:Q1 =Q3 Q1CL

35、KQo Qj Q2 Q* Rd-X這是一個(gè)七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。15. 下圖所示計(jì)數(shù)器電路為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器?CPCP8位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)譴位輸出一C 74161( EP 二IT清零脈沖圖示計(jì)數(shù)器電路分別為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器和七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。16. 試用兩片4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 74161采用并行進(jìn)位方式構(gòu)成 器。模為 16X 16=256。Q曲Q】QET74161(1) EPDi DpL117. 試用74161構(gòu)成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。（可采用異步清零法或同步預(yù)置數(shù)法）異步清零法同步預(yù)置數(shù)法18試用集成計(jì)數(shù)器74160和與非門(mén)組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器, 為該計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出。要求直接利用芯片的進(jìn)位輸出端作CLK

36、計(jì)數(shù) 輪入EP 6 56 6(ET 74160 LD CLK 小尺小為a Qi Q： Q$19.試用集成計(jì)數(shù)器74191和與非門(mén)組成余20.試用集成計(jì)數(shù)器74160和與非門(mén)組成48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解：因?yàn)镹= 48,而74160為模10計(jì)數(shù)器，所以要用兩片 74160構(gòu)成此計(jì)數(shù)器。先將兩 芯片采用并行進(jìn)位方式連接成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后再用異步清零法組成了48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。21.某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號(hào)的頻率為32768Hz，用74161組成分頻器，將其分頻為頻率為1Hz的脈沖信號(hào)。解：因?yàn)?2768=215，經(jīng)15級(jí)二分頻，就可獲得頻率為1Hz的脈沖信號(hào)。因此將四片74161級(jí)聯(lián)，從高位片（4

37、）的Q2輸出即可。f=lHz22試用計(jì)數(shù)器74161和數(shù)據(jù)選擇器74151設(shè)計(jì)一個(gè)01100011的序列信號(hào)發(fā)生器。解：由于序列長(zhǎng)度 P=8，故將74161構(gòu)成模8計(jì)數(shù)器，并選用數(shù)據(jù)選擇器74151產(chǎn)生所需序列，從而得電路如圖所示。23試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，要求電路能夠自啟動(dòng)。 解：本題是同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)，分析步驟如下：(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài)，畫(huà)出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。該狀態(tài)圖不須化簡(jiǎn)。(2) 狀態(tài)分配，列狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。由題意要求M=5，故應(yīng)取觸發(fā)器位數(shù) n=3，因?yàn)?2523伏老轉(zhuǎn)換順序現(xiàn)態(tài)進(jìn)位輸岀&Qi Qucrer erY0o0001000101000I001100

38、1110001000001(1) 畫(huà)出電路的次態(tài)卡諾圖，經(jīng)化簡(jiǎn)得到電路的狀態(tài)方程。e.2o0001 n io001/D010/0100/0011/0000/1xxx/xxxx/xxxx/xG.2o Y oo0111100 00101 0XXX(a) C*V oo011110op00b1 0XXX-(d) Qo = Q2 Qo + Q1 Qo = Q2 Q1 Q0Qi - Q0Q1Q0Q1*Q2 = Q1Qo = Q1QoQ2 Q1QoQ2(4)選擇觸發(fā)器用JK觸發(fā)器，則可列出有關(guān)JK觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)方程和進(jìn)位輸出方程。Jo =Q2Ql Ji = QoJ 2 = QiQoKo =1K i QoK2 =

39、 Q1Qo(5)畫(huà)邏輯電路圖Qqi2(6 )檢查能否自啟動(dòng)可見(jiàn)，如果電路進(jìn)入無(wú)效狀態(tài)101、110、111時(shí)，都可在 CP脈沖作用下，分別進(jìn)入有效狀態(tài)010、011、100。所以電路能夠自啟動(dòng)。習(xí)題答案第十章脈沖波形的產(chǎn)生和整形1. 能否用施密特觸發(fā)器存儲(chǔ)1位二值代碼？為什么？答：可以用施密特觸發(fā)器存儲(chǔ)1位二值代碼，因?yàn)樗瑯泳哂袃蓚€(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。但這兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)要依靠輸入信號(hào)來(lái)維持，兩狀態(tài)的轉(zhuǎn)換也要靠輸入信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)。2. 在教材P458圖10.2.1所示的施密特觸發(fā)器電路中，為什么要求R1R2，會(huì)使Vt+ 2Vth= Vdd，V0，而vi的變化范圍在0 Vdd之間，即達(dá)不 到閾值而使電路自

40、鎖，不能進(jìn)行狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。3. 反相輸出的施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性和普通反相器的電壓傳輸特性有什么不同？ 答：反相輸出的施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性和普通反相器的電壓傳輸特性的不同點(diǎn)在 于輸入信號(hào)在上升和下降過(guò)程中，電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電平不同。電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)有正反饋過(guò)程，使輸出波形邊沿變得很陡。圖 P10-44.若反相輸出的施密特觸發(fā)器輸入信號(hào)波形如圖P10-4所示，試畫(huà)出輸出信號(hào)的波形。施密特觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換電平Vt+、V已在輸入波形圖上標(biāo)出。答:71 V/二、/Vrr-一117圖 A10-45. 在教材P458圖10.2.1給出的由CMOS反相器組成的施密特觸發(fā)器電路中，若Ri=50k Q ,R2=100k Q ,